JP5123360B2 - Routing method and system for IP mobile network, corresponding network and computer program product - Google Patents
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Description
本発明は、通信網内でのトラヒックルーティング技術に関するものであり、特にいわゆるIPベースの移動ネットワークに適用するために開発された。「IPベースの移動ネットワーク」なる用語は、データルーティングのためにIPプロトコルを採用している移動ネットワークを意味する。 The present invention relates to a traffic routing technique in a communication network, and has been developed particularly for application to a so-called IP-based mobile network. The term “IP-based mobile network” refers to a mobile network that employs the IP protocol for data routing.
しかし、この特定の分野を参照することが本発明の適用範囲を限定するものと考えるべきでないことに留意されたい。 However, it should be noted that reference to this particular field should not be considered as limiting the scope of the present invention.
IPベースの移動ネットワークを特徴付けるシナリオは、移動ユーザーがネットワーク内を移動し、かつトラヒックを生成し、このトラヒックが、ユーザーが通信しているノード(対応ノード)に向けてネットワーク内でルーティングされることである。ユーザーの移動中、ユーザーは、ユーザーのサービスプロバイダ又はオペレータのネットワークとは異なるネットワークに接続できる。この場合、移動管理又はローミングに関して協定が存在しない未知のアクセスネットワークにユーザーが入る可能性もある。 A scenario that characterizes IP-based mobile networks is that a mobile user moves through the network and generates traffic that is routed in the network towards the node (corresponding node) with which the user is communicating. It is. During a user's move, the user can connect to a different network than the user's service provider or operator's network. In this case, the user may enter an unknown access network where there is no agreement on mobility management or roaming.
このような状況では、ユーザーがどこにいようといつでも連絡可能にし、かつ進行中にユーザーが有するすべての通信セッションを使える状態に保つ必要がある。 In this situation, it is necessary to be able to communicate wherever the user is and to keep all the communication sessions that the user has in progress.
ユーザーの移動中、ユーザーは、IPサービスをユーザーが使用することを可能にするアクセスネットワーク(サブネットワーク)を変えなければならないかもしれない。この操作は、ユーザーが中断なく対応ノードと通信し続けることができるように、ユーザーに対してトランスペアレントでなければならない。 During a user's move, the user may have to change the access network (subnetwork) that allows the user to use the IP service. This operation must be transparent to the user so that the user can continue to communicate with the corresponding node without interruption.
それらの固有の性質ゆえに、IPネットワークの基礎として用いられる従来のプロトコルは、ネットワーク内で移動するIP端末を管理することができなかった。このギャップを埋めるため、IETF(インターネット・フォー・エンジニアリング・タスク・フォース)として知られている標準化グループが、モバイルIPプロトコルを作り、これは、アプリケーションに対してトランスペアレントなように移動端末がネットワークへの連結ポイントを変えることを可能にする。このモバイルIPプロトコルは、IPv4ベースのネットワークではモバイルIPv4として、IPv6ベースのネットワークではモバイルIPv6として入手できる。 Due to their inherent nature, conventional protocols used as the basis for IP networks have been unable to manage IP terminals moving within the network. To fill this gap, a standardization group known as IETF (Internet for Engineering Task Force) created the Mobile IP protocol, which allows mobile terminals to enter the network so that they are transparent to the application. Allows you to change the connection point. This Mobile IP protocol is available as Mobile IPv4 in IPv4 based networks and Mobile IPv6 in IPv6 based networks.
モバイルIPv6は、ドキュメントdraft-ietf-mobileip-ipv6-24に記載されている。これは本明細書においてdraft…又はRFC…規格について最初に参照したものであるが、関連の情報が本出願の出願日時点でIETFウエブサイトにアドレスhttp://www.ietf.orgにて公開されている。 Mobile IPv6 is described in the document draft-ietf-mobileip-ipv6-24. This is the first reference herein to the draft ... or RFC ... standard, but relevant information can be found at the IETF website as of the filing date of this application at the address http: // www. ietf. org.
モバイルIPv6が採用された場合には、2つのIPアドレスが移動ノードに割り当てられなければならない。第1のアドレスはそのホームアドレス(HoA)であり、これは変わることはなく、ノード(後で移動ノード又は端末としても参照)の身元を一意的に識別するのに用いられる。第2のアドレスは、気付アドレス(CoA)であり、これは、アクセスされたサブネットに属するアドレスであり、移動端末の実際の位置を識別するのに用いられる。 When Mobile IPv6 is adopted, two IP addresses must be assigned to the mobile node. The first address is its home address (HoA), which does not change and is used to uniquely identify the identity of the node (also referred to later as a mobile node or terminal). The second address is a care-of address (CoA), which belongs to the accessed subnet and is used to identify the actual location of the mobile terminal.
アクセスされているIPサブネット中での変化を意味するどんな移動でも、移動端末がそれ自身の気付アドレスを、そのプロバイダのネットワーク(「ホームネットワーク」ともいう)上に存在するサーバ(ホームエージェント(HA)という)にて登録する必要がある。(ホームアドレスを介して)同じ移動ノードのプロバイダのネットワーク上で移動ノードと接触することにより移動ノードと通信することを試みている他のIP端末は、ホームエージェントHAによって移動ノードの実際の位置に向けて再方向付けされるが、これは気付アドレスにより識別される。このように、移動ノードに方向付けられたすべてのトラヒックが、ホームエージェントによってユーザーの現在のアドレス、すなわち気付アドレスに送られる。よって、移動ノードは、ネットワークへの接続ポイントに関係なく、常に連絡可能である。 For any movement that means a change in the IP subnet being accessed, a mobile terminal (Home Agent (HA)) where the mobile terminal has its own care-of address on its provider's network (also called the "home network") Registration). Other IP terminals attempting to communicate with the mobile node by contacting the mobile node on the same mobile node provider's network (via the home address) are brought to the mobile node's actual location by the home agent HA. It is redirected towards it, which is identified by a care-of address. In this way, all traffic directed to the mobile node is sent by the home agent to the user's current address, the care-of address. Therefore, the mobile node can always contact regardless of the connection point to the network.
図1は、移動ノードをホストするIPネットワーク内でのモバイルIPv6の使用の一般的なシナリオを示す。 FIG. 1 shows a general scenario for the use of Mobile IPv6 in an IP network hosting a mobile node.
特に、図1では、100で示す移動ノードMN(移動ノード)が、104で示すアクセスネットワークにリンクされている。 In particular, in FIG. 1, a mobile node MN (mobile node) indicated by 100 is linked to an access network indicated by 104.
ネットワーク104は、移動ノード100がそのプロバイダのネットワーク112との接続を確立することを可能にし、詳細には、図1において114で示されホームエージェント(HA)と称する特定のサーバとの通信セッション102を確立することを可能にする。
The
符号106、108及び110は、IPネットワークにアクセスするための他のネットワーク(サブネットワーク)を示す。さらに、符号116は、移動ノード100のプロバイダのネットワーク112と別のプロバイダのネットワーク118との間の相互接続ネットワークを示す。ネットワーク内での移動ノード100の移動は矢印120により示される。
モバイルIPv6は、移動ノード100と該ノード100が通信しているノード(「対応ノード」という)との間で2つの通信方式を定める。これら2つの方式を図2に示す。
Mobile IPv6 defines two communication methods between the
第1の方式は、双方向トンネル(BT)と称し、移動ノード100の移動がそのホームエージェント114にのみ知られることを要求する。よって、移動ノード100に関するすべてのトラヒックが、ホームエージェント114によりインターセプトされ、このホームエージェント114が、正しい宛先、すなわち移動ノードの気付アドレスに向けて再方向付けする。
The first scheme, called a bidirectional tunnel (BT), requires that the movement of the
このように、移動ノード100により生成及び受信されたすべてのトラヒックが、同じ移動ノードのプロバイダのネットワーク112を通過する。図2には、この方式によるトラヒック経路(双方向トンネルという)が破線で描かれ、符号124により示される。
In this way, all traffic generated and received by the
第2の方式は、ルート最適化(RO)と称し、その移動によって、移動ノード100がその新しい位置すなわち新しい気付アドレスについての情報を対応ノード130にも送信することを意味する。このように、対応ノード130は、アクセスされているネットワーク内でのそのアドレス(すなわち気付アドレス)を知ると、トラヒックを移動ノード100と直接交換することができる。
The second method is referred to as route optimization (RO), and means that the movement causes the
したがって、移動ノード100に方向付けられたトラヒックは、もはや必ずしもプロバイダのネットワーク112を通る必要はなく、図2中で実線で示され符号122が記された「最適化された」経路に従うことができる。このことはすべて、プロバイダのネットワーク112の少なくとも部分的な除外により行われる。
Thus, traffic directed to the
トラヒックルーティングの最適化ができるので、第2の方式、すなわちルート最適化による通信の可能性が、モバイルIPv6に導入された。通常、このことにより、ネットワーク資源のより良い管理ゆえにユーザーが経験する性能の改善が得られ、それにより、移動ノードに関するプロバイダのネットワークの過負荷が、ルーティング経路からプロバイダのネットワーク112を少なくとも部分的に除外することによって防止される。
Since traffic routing can be optimized, the possibility of communication by the second scheme, namely route optimization, has been introduced in Mobile IPv6. This usually results in an improvement in the performance experienced by the user due to better management of network resources so that overloading of the provider's network with respect to the mobile node causes the provider's
モバイルIPv6規格によると、双方向トンネル方式又はルート最適化方式での通信の選択は、完全に移動端末に残されており、プロバイダのネットワーク(すなわち図1及び2で112により示されたネットワーク)はこの選択への介入手段をもたない。 According to the Mobile IPv6 standard, the choice of communication in the bidirectional tunnel method or route optimization method is left entirely to the mobile terminal, and the provider's network (ie the network indicated by 112 in FIGS. 1 and 2) is There is no intervention for this choice.
この操作の挙動は、ユーザーのプロバイダ(例えばモバイルオペレータ又はインターネットサービスプロバイダ(ISP))のネットワーク内、又はローミング協定が結ばれている他のプロバイダのネットワーク内でユーザーが移動する場合にも完全に当てはまる。実際、これらのすべての場合において、ルーティング方式(すなわち双方向トンネル又はルート最適化)に関わらず、アクセスされるネットワークを管理するプロバイダの協力で移動ユーザーがサービスに加入しているプロバイダは、常に、得られるトラヒックを監視及びチェックすることができる。上述したことすべてが、いつネットワークへの接続ポイントが変わっても、提供されるサービスの一様性及びそれによって費用請求する可能性を保証するよう講じられる。 This operational behavior is also fully applicable when the user moves within the network of the user's provider (eg, mobile operator or Internet service provider (ISP)), or other provider's network with which roaming agreements are made. . In fact, in all these cases, regardless of the routing scheme (ie bi-directional tunnel or route optimization), the provider to which the mobile user subscribes to the service with the cooperation of the provider managing the accessed network is always The resulting traffic can be monitored and checked. All of the above is taken to ensure the uniformity of the services provided and thereby the potential for billing, whenever the connection point to the network changes.
しかし、ローミング協定が結ばれていないローカルネットワーク(例えば、企業又は法人ネットワーク、フリー・アクセス・パブリック・ネットワーク)に向けての移動も可能な、より広い移動性のシナリオでは、ルート最適化での通信の場合には、サービスプロバイダがユーザーにより生成されたトラヒックの類型及び量をもはや知ってないことが起こり得る。このことは、たとえ当該供給者の除外が完全ではなく部分的なだけであっても当てはまる。実際、供給者は、ユーザー自身のホームアドレスへの到達可能性の保証や移動中の移動性の管理などの1組の付加価値サービスをユーザーに保証するため、資源を割り当て続ける。 However, in a wider mobility scenario that can be moved to local networks (eg, corporate or corporate networks, free access public networks) without roaming agreements, communication with route optimization In this case, it may happen that the service provider no longer knows the type and amount of traffic generated by the user. This is true even if the supplier exclusion is only partial rather than complete. In fact, the supplier continues to allocate resources to guarantee the user a set of value-added services, such as guaranteeing reachability to the user's own home address and managing mobility while moving.
提供されるサービスの一様性を保証するのに十分な情報を欠くと、プロバイダは、ローミング協定が結ばれていないアクセスネットワーク(すなわち未知のアクセスネットワーク)にユーザーが接続しているとき、ホームエージェントにてサービスを遮ることを選択できる。 Lacking enough information to ensure the uniformity of the service provided, the provider can use the home agent when the user is connected to an access network that is not roaming (ie, an unknown access network). You can choose to block the service at.
明らかにこの状況は、サービスの連続性がもはや保証され得ないので、信頼する移動性レベルを実際に有し得ないユーザーには不利である。 Obviously, this situation is disadvantageous for users who cannot actually have a reliable mobility level, as service continuity can no longer be guaranteed.
発明の目的及び概要
最新技術についての上記説明から、ユーザーがサービス加入しているプロバイダにより移動ユーザーがローミング協定が存在しないローカルネットワークに接続する状況を、完全に満足のいくように管理することを可能にする技術の必要性が明らかになる。
Objects and Summary of the Invention From the above description of the state of the art, it is possible to manage in a fully satisfactory manner the situation in which mobile users connect to a local network where there is no roaming agreement by the provider to which the user is subscribed. The need for technology to make clear.
本発明の目的は、このような要求を満たすことである。 The object of the present invention is to satisfy such a requirement.
本発明によると、上記目的は、特許請求の範囲に記載の特徴を有する方法により達成される。この発明はまた、関連のシステムだけでなく、少なくとも1つのコンピュータのメモリにロード可能でかつ上記方法を実行するソフトウエアコードの部分を含んだ情報技術プロダクトにも関するものである。よって、ここに用いられているように、このような情報技術プロダクトに言及することは、本発明による方法の実行を調整するためにコンピュータシステムを制御する命令を含んだコンピュータ読取り可能な手段に言及することに等しいと考えられる。「少なくとも1つのコンピュータ」と記載されているのは、本発明を分散式及び/又はモジュール式にて実現する可能性を強調するためである。 According to the invention, the above object is achieved by a method having the features set forth in the claims. The invention also relates to information technology products that include portions of software code that can be loaded into the memory of at least one computer and perform the above method, as well as related systems. Thus, as used herein, reference to such an information technology product refers to a computer readable means containing instructions for controlling a computer system to coordinate the execution of the method according to the invention. Is considered to be equivalent to The phrase “at least one computer” is intended to highlight the possibility of implementing the present invention in a distributed and / or modular fashion.
現在のところ好ましい本発明の一態様では、プロバイダのネットワークに関連した移動ノードに関するトラヒックルーティングをチェックする必要がある。移動ノードは、別のネットワークに関連した少なくとも1つの対応ノードと通信することができる。移動ノード及び対応ノードについては、プロバイダのネットワークを介した少なくとも1つの第1オペレーションモード(例えば、双方向トンネル)、及びプロバイダのネットワークの少なくとも部分的な除外による第2オペレーションモード(例えば、ルート最適化)にて通信する可能性が想定される。プロバイダのネットワークに関連した少なくとも1つの要素、典型的にはホームエージェントが存在し、これは、移動ノードにサービスを行い、かつプロバイダのネットワークの除外により第2オペレーションモードにて動作することの移動ノードの許可を選択的にチェックするよう構成される。 In a presently preferred aspect of the invention, it is necessary to check traffic routing for mobile nodes associated with the provider's network. A mobile node can communicate with at least one corresponding node associated with another network. For mobile nodes and corresponding nodes, at least one first mode of operation (eg, bi-directional tunnel) over the provider's network and a second mode of operation (eg, route optimization) due to at least partial exclusion of the provider's network. ) Is likely to communicate. There is at least one element associated with the provider's network, typically a home agent, which serves the mobile node and operates in the second mode of operation with the exclusion of the provider's network Configured to selectively check permissions.
ここに記載の解決策により、プロバイダは、ユーザーの移動の自由を制限することなく、ユーザーが生成したトラヒックに対する監視を維持することができる。特に、ユーザーが未知のアクセスネットワークに接続するときはいつでも必要ならユーザーの接続を解除する必要性がなくなる。 The solution described here allows the provider to maintain monitoring for user-generated traffic without restricting the user's freedom of movement. In particular, whenever a user connects to an unknown access network, there is no need to disconnect the user if necessary.
この目的を達成するため、ここに記載の一態様では、ルート最適化技術の使用を選択的に禁止して、ユーザーが双方向トンネル方式にて通信し続けることを強制するために、サービスプロバイダが場合によっては介入し得ることが想定される。上述したことはすべて、移動ノードからのトラヒック及び移動ノードに向かうトラヒックが、ユーザーがサービス加入しているプロバイダのネットワーク(いわゆる「ホームネットワーク」)を通過するように、実行される。 To achieve this goal, in one aspect described herein, a service provider can selectively prohibit the use of route optimization techniques to force users to continue communicating in a two-way tunnel. In some cases, it is envisaged that intervention may be possible. All of the above is performed so that traffic from and to the mobile node passes through the network of the provider to which the user subscribes (so-called “home network”).
この動作方法は、ローミング協定が存在しないアクセスネットワークにユーザーが移動した場合にユーザーの活動を監視するために、プロバイダにより用いられ得る。実際、このように移動ノードにより送信及び受信されるすべてのトラヒックは集中サーバ(すなわちホームエージェント)を通るようにされ、この集中サーバ上でサービスの使用についての情報(費用請求データを含む)を収集することができ且つ/又は専用のポリシーを特定のアプリケーションフロー上で実行することができる。 This method of operation can be used by a provider to monitor user activity when the user moves to an access network where no roaming agreement exists. In fact, all traffic sent and received by mobile nodes in this way is routed through a centralized server (ie home agent) and collects information about service usage (including billing data) on this centralized server. And / or a dedicated policy can be executed on a particular application flow.
現時点で好ましい態様では、上述した技術的な解決策が想定するのは、ネットワーク管理者により作られたポリシーに基づいて、ホームエージェントがルート最適化方式の通信を確立するために、移動ノードにより送出されたシグナリングメッセージの少なくとも1つのをインターセプトし、例えば移動ユーザーが未知のネットワークに接続している場合にはプロシージャ内で介入して、双方向トンネルにて通信を継続させることができる。 In the presently preferred aspect, the technical solution described above assumes that the home agent sends out a mobile node to establish route-optimized communication based on a policy created by the network administrator. At least one of the signaling messages generated can be intercepted, for example if the mobile user is connected to an unknown network, intervening in the procedure and communication can continue in the two-way tunnel.
以下、添付図面に関して非限定的な例により本発明を説明する。 The invention will now be described by way of non-limiting examples with reference to the accompanying drawings.
本発明の実施態様の詳細な説明
モバイルIPv6プロトコル(MIPv6)は、IPv6ネットワーク間での端末の移動性を取り扱うためにIETF(インターネット・エンジニアリング・タスク・フォース)内で提案された解決策である(draft-ietf-mobileip-ipv6-24参照)。
Detailed Description of Embodiments of the Invention The Mobile IPv6 Protocol (MIPv6) is a solution proposed within the IETF (Internet Engineering Task Force) to handle terminal mobility between IPv6 networks ( draft-ietf-mobileip-ipv6-24).
当該プロトコルにより、移動ノード(既に図1及び2において100で示されている)は、単一のアイデンティティを維持しつつ異なる位置からネットワークにアクセスでき、かつ既存の接続を使える状態に保ちつつ連結ポイントを動的に変えることができる。 The protocol allows mobile nodes (already indicated at 100 in FIGS. 1 and 2) to connect to the network from different locations while maintaining a single identity and to keep existing connections usable. Can be changed dynamically.
既に述べたように、このプロトコルは、
- 各移動ノードについて2つの異なるIPv6アドレス、すなわちホームアドレスと気付アドレス、及び
- ホームエージェント(HA)と称する新しいエージェント、
を導入することにより移動ノード(MN)の移動性を管理する。
As already mentioned, this protocol is
-Two different IPv6 addresses for each mobile node: a home address and a care-of address, and
-A new agent called Home Agent (HA),
To manage the mobility of the mobile node (MN).
2つの異なるアドレスのうち:
- i)第1のアドレス、すなわちホームアドレス(HoA)は、ユーザーがサービス加入しているプロバイダにより割り当てられたアドレスである。このアドレスは決して変わらず(少なくとも作業セッションの期間中)、移動ノードのアイデンティティを一意的に識別するのに用いられる。
- ii)第2のアドレス、すなわち気付アドレス(CoA)は、アクセスされるネットワークに属するアドレスであり、IPv6自動設定によって移動ノードにより動的に得られる。このアドレスは移動ノードの現在の位置を特定し、よって同じ移動ノードの各移動によって変化する。
Of two different addresses:
i) The first address, i.e. the home address (HoA), is the address assigned by the provider to which the user subscribes. This address never changes (at least during the work session) and is used to uniquely identify the identity of the mobile node.
-ii) The second address, the care-of address (CoA), is an address belonging to the accessed network and is dynamically obtained by the mobile node by IPv6 automatic configuration. This address identifies the current location of the mobile node and thus changes with each movement of the same mobile node.
この新しいエージェント、すなわちホームエージェント(HA)は、ユーザーがサービス加入しているプロバイダのネットワーク(いわゆる「ホームネットワーク」)上に設けられ、移動ノード100に向かうことになっているトラヒック(すなわちホームアドレスに対してアドレス指定されたトラヒック)を、同じ移動ノードの現在の位置(すなわち気付アドレス又はCoA)に再方向付けするタスクを有する。 This new agent, or home agent (HA), is provided on the network of the provider to which the user subscribes (so-called “home network”) and is destined for the mobile node 100 (ie home address). With the task of redirecting traffic addressed to the current location (ie care-of address or CoA) of the same mobile node.
図3では、移動ノード100が移動してその連結ポイントを変えるとき、IPv6自動設定(例えば、ステートレス自動設定。rfc2462参照。)を介してアクセスされるネットワーク140内でのその現在の位置に対応した新しいCoA(101bで示す)を取得する。
In FIG. 3, when the
このポイントにて、移動ノード100は、シグナリングメッセージ150によりそのホームエージェント114に対してこのアドレス(すなわちCoA)について通知する(バインディング・アップデート(BindingUpdate)という)。
At this point, the
ホームエージェント114は、170により示されたテーブル(バインディング・キャッシュ(Binding Cache)という)を更新して、移動ノード100の新しい位置を記憶し、バインディング・アクノリッジメント(Binding Acknowledgement)メッセージ160により同じ移動ノード100に応答して、登録の成功した結果を確認する。
The
バインディング・キャッシュテーブル中には、フィールド171に記憶された移動ノードの識別子に加えて、フィールド172にアドレスHoA及びCoAが存在する。最後に、このテーブルのフィールド173には、前のフィールドの有効期間についての情報が与えられる。
In the binding cache table, addresses HoA and CoA exist in the
図4及び5を参照して分かるのは、いったん移動ノード100が登録すると、ホームエージェント114がそれに向かうことになっているトラヒックすべてをインターセプトし、それを「IPv6インIPv6」方式のトンネリングにより移動ノードの現在の位置(すなわちCoA)に再方向付けすることである。
4 and 5, once the
このようにして、130で示された対応ノード(CN)は、移動ノード100の移動を必ずしも知っている必要はない。すなわち、すべては、まるで移動ノード100が依然としてホームネットワーク112上にあるかのように行われる。同様に、移動ノード100は、ホームネットワーク112から(よってソースアドレスとしてホームアドレスを有する)パケットが対応ノード130に到達できるように、パケットをホームエージェント114に向かうことになっているパケットにカプセル化して対応ノード130に送信する。
In this manner, the corresponding node (CN) indicated at 130 need not necessarily know the movement of the
図4及び5を詳しく見ると、符号180は、対応ノード130によりホームエージェント114に送られる一般IPパケットを示す。このパケットは、ソースアドレスとして対応ノード130のアドレス(フィールド181)、及び宛先アドレスとして移動ノード100のホームアドレスHoA(フィールド182)を有する。さらに、ペイロードがフィールド符号183として存在する。
4 and 5,
符号190は、ホームエージェント114により行われるカプセル化操作から得られるパケットを示す。特に、符号193、194及び195は、パケット180のフィールド181、182及び183に対応した3つのフィールドを示す。パケット190では、これら3つのフィールドの前に2つのフィールド191及び192が置かれ、これら2つのフィールド191及び192は、それぞれカプセル化されたパケットのソースアドレス及び宛先アドレスを表し、それぞれホームエージェント114のアドレス及び移動ノード100の気付アドレスCoAを含む。
図5のパケットの場合には関連のトラヒックの異なる方向を考慮するためにフィールドの順番が変更されていることを除いて、図4に示されたパケット180及び190の構造が、図5の相同パケットにおいても維持される。
In the case of the packet of FIG. 5, the structure of the
上記説明した図から分かるように、対応ノード130はモバイルIPv6シグナリングメッセージのいずれの宛先でもなく、よって、たとえ上記プロトコルをサポートしていなくても、移動ノード100と通信し続けることができる。
As can be seen from the diagram described above, the corresponding
双方向トンネル方式により得られたトラヒックルーティングは最適化されない。実際、移動ノード100により送信されるか又は移動ノード100にアドレス指定されるパケットすべてが、ホームエージェント114を通らなければならず、よって、ホームネットワーク112(すなわちユーザーがサービス加入しているプロバイダのネットワーク)上を進まなければならない。
The traffic routing obtained by the bidirectional tunnel method is not optimized. In fact, all packets sent by or addressed to the
これが、移動ノード100と対応ノード130との間にルート最適化と称する第2の通信方法を設ける理由である。
This is the reason why a second communication method called route optimization is provided between the
図6に示された上記通信方式に従い、移動ノード100はその位置(すなわち101bで示されたCoA)をバインディング・アップデートと称するメッセージ150によって対応ノード130にも通知する。まさにその瞬間から、移動ノード100と対応ノード130は直接通信することができ、よってそれらのトラヒックがホームエージェント114を通ることが阻止される。
In accordance with the communication method shown in FIG. 6, the
図6には、移動ノード100の位置に関する情報を対応ノード130にて更新するための手順が示される。ルート最適化方式で動作するため、対応ノードはモバイルIPv6をサポートしなければならず、すなわちバインディング・キャッシュと称するテーブル170を備えて、移動ノード100の実際の位置を記憶及び更新しなければならない。
FIG. 6 shows a procedure for updating information related to the position of the
偽の登録に基づいたセキュリティ攻撃を防ぐために、モバイルIPv6シグナリングメッセージのすべてが認証される。移動ノード100とホームエージェント114はセキュリティアソシエーションを共有するものと想定でき、よって、この目的のためにIPsecプロトコルを使用できるが、対応ノードはインターネットにおける任意のノードになり得るので、対応ノード130と移動ノード100は、事前に設定された秘密を共有することは想定できない。
All mobile IPv6 signaling messages are authenticated to prevent security attacks based on fake registrations.
このため、モバイルIPv6はリターン・ルータビリティ(Return Routability)と称するシグナリング手順を導入する。このシグナリング手順により、これらのノードは、秘密を共有していないにもかかわらず、キーを交換でき、かつシグナリングを安全にすることができる。 For this reason, Mobile IPv6 introduces a signaling procedure called return routability. This signaling procedure allows these nodes to exchange keys and secure signaling even though they do not share a secret.
リターン・ルータビリティ手順が図7に示される。
- 移動ノード100が2つのメッセージ、すなわち、200で示されHome Test Init(HoTI)と称されるメッセージと、202で示されCare-of Test Init(CoTI)と称されるメッセージとを送信する。この第1のメッセージは双方向トンネル方式にて(すなわちホームエージェント114を介して)転送され、第2のメッセージは、ソースアドレスとして気付アドレス101bを用いて対応ノード130に直接送られる。移動ノード100とホームエージェント114との間のネットワーク経路に沿って、メッセージ200HoTIはIPsecにより保護される(draft-ietf-mobileip-mipv6-ha-ipsec-04参照)。
- これら2つのメッセージ200及び202を受信すると、対応ノード130はあるランダムデータを生成し、それらを2つの追加のメッセージ、すなわち204で示されたHome Test(HoT)及び206で示されたCare-of Test(CoT)と共に移動ノード100に送る。この第1のメッセージ204はHoA(101a)にアドレス指定されており、第2のメッセージは移動ノード100のCoA(101b)にアドレス指定されている。ホームエージェント114と移動ノード100との間のネットワーク経路に沿って、メッセージ204HoTはIPsecにより保護される。
- この時点で、移動ノード100と対応ノード130は対応ノード130により生成されたランダムデータを利用して共有の秘密を生成し、この値を用いてそれらが交換するシグナリングメッセージすべて(バインディング・アップデートメッセージ150及びバインディング・アクノリッジメントメッセージ160)にサインする。
The return routability procedure is shown in FIG.
The
-Upon receipt of these two
-At this point, the
よって、モバイルIPv6は、双方向トンネル方式又はルート最適化方式にて通信する選択を移動ノード100に残し、これらの選択を行なうポリシーは、規格内で分析されない。
Therefore, Mobile IPv6 leaves selections for communication in the bidirectional tunnel method or route optimization method to the
ローミング協定が結ばれていないローカルネットワークに向かう移動が起こり得る移動性シナリオを想定すると、ルート最適化方式にて通信する選択は、サービスプロバイダがユーザーのトラヒック(類型及び量の両方)及びそれに割り当てられた資源についての監視を行なうことを妨げ得る。このことは受け入れ難い。というのは、ユーザーは、第三者のネットワークにリンクされてはいるが、ユーザー自身の元のプロバイダにより提供される複数の付加価値サービスをホームエージェントを介して利用し続けるからである(すなわち、ユーザー自身のホームアドレスでの到着可能性の保証及びユーザーの移動中の移動性管理)。 Assuming mobility scenarios where movement towards a local network without a roaming agreement may occur, the choice of communicating in a route optimization scheme is assigned by the service provider to the user's traffic (both type and volume) and to it. May hinder monitoring resources. This is unacceptable. This is because a user is linked to a third party network, but continues to use multiple value-added services provided by the user's original provider through the home agent (ie, Guarantees the possibility of arrival at the user's own home address and mobility management during the user's movement.
したがって、このような場合には、プロバイダは、ユーザーがローミング協定の結ばれていないアクセスネットワーク(すなわち未知のアクセスネットワークの場合)に接続するときはいつでもホームエージェントにてサービスを遮断することを単に決めることができる。 Thus, in such a case, the provider simply decides to shut down the service at the home agent whenever the user connects to an access network that is not roaming (ie in the case of an unknown access network). be able to.
この状況が起こる典型的な例は、終始動いているユーザーが、ユーザー自身のプロバイダのネットワーク(例えばGPRS)内で作業セッションを開始後に、地域社会や私人によってフリーアクセス又は従量課金ネットワークとして管理されるローカルネットワーク(例えば、無線LAN)に移動する場合である。 A typical example of when this situation occurs is that the last-running user is managed as a free access or pay-per-use network by the community or private person after starting a work session within the user's own provider's network (eg GPRS) This is a case of moving to a local network (for example, a wireless LAN).
このような場合、たとえ移動ユーザー100がパブリックネットワークに連結され、よって、ユーザー自身のプロバイダにより提供されるネットワークアクセス(例えばGPRS)を利用しなくても、移動ユーザー100はホームアドレスの利益及びホームエージェントにより提供される連絡サービスを受け続ける。
In such a case, even if the
ここに記載の解決策は、プロバイダがそのユーザーの移動の自由を制限することなくユーザーにより生成されたトラヒックを監視し続けることを可能にする機構を導入する。特に、ユーザーが未知のアクセスネットワーク内に移動した際にユーザーの接続を強制的に断つ必要性が除かれる。 The solution described here introduces a mechanism that allows a provider to continue to monitor traffic generated by a user without restricting the user's freedom of movement. In particular, it eliminates the need to forcibly disconnect a user when the user moves into an unknown access network.
このために、ここに記載の解決策では、移動ノードへのトラヒック及び移動ノードからのトラヒックのすべてがユーザー自身のホームネットワークを通らなければならないようにすべく、サービスプロバイダがルート最適化技術の使用を選択的に禁止して、ユーザーに双方向トンネル方式にて通信することを強制できることが想定される。 To this end, the solution described here allows service providers to use route optimization techniques to ensure that all traffic to and from the mobile node must go through the user's own home network. It is assumed that the user can be forcibly prohibited and the user can be forced to communicate in the bidirectional tunnel method.
特に、ここに記載の解決策により、プロバイダのネットワークは、ルート最適化方式での通信が許可されているか否かを移動ノードに通知することができる。さらに、プロバイダのネットワークは、許可されていない移動ノードによるルート最適化方式の使用を禁止することを決定できる。このように、通信方式の選択はプロバイダの監視を受ける。 In particular, the solution described here allows the provider's network to notify the mobile node whether or not communication in the route optimization scheme is permitted. In addition, the provider's network can decide to prohibit the use of route optimization schemes by unauthorized mobile nodes. Thus, the selection of the communication method is monitored by the provider.
アーキテクチャーを形成し、かつここに記載の解決策により想定される機能の実行に参加するものは、実質的に下記の通りである。
- ホームエージェント114。ここには、管理者により定められたポリシーに基づいて、リターン・ルータビリティ手順中に交換されるシグナリングメッセージのいくつかを選択的にインターセプトでき、よって移動ノード100がルート最適化方式にて通信する可能性に影響を与え得るモジュールが配置される。バインディング・アクノリッジメント(BA)メッセージにおける拡張を用いることにより、このモジュールはまた、現在の位置からルート最適化方式にて通信することが許可されているか否か、又は異なるポリシーがそれに適用されているか否かを移動ノード100に通知するタスクを有する。
- 移動ノード100。ここでは、バインディング・アクノリッジメントメッセージ内にてホームエージェント114により送られた通知を解釈できる夫々のモジュールが配置される。移動ノード100上にこのモジュールを設けるのは任意である。ルート最適化方式での通信が現在の位置から認められていないことを移動ノード100に通知できない場合に、手順の完了の失敗がシグナリングパケットの通常の損失により生じたと見なして、同じ移動ノード100が規則的な間隔にてリターン・ルータビリティ手順を繰り返し続けるという条件下で、ここに提案された解決策は実際に正しく作用する(より広いバンド幅を必要とするが)。
What forms the architecture and participates in the execution of the functions envisaged by the solution described here is substantially as follows.
-
-
これに関して、ここに記載の解決策に適用できる手順の例が図8に示される。特に、移動ノード100の移動(十字300により表される)により移動ノード100がその「ホームネットワーク」112を出て、ネットワーク112のプロバイダとして行動するオペレータとのローミング関係が存在しないネットワークに入ることが想定される。
In this regard, an example of a procedure that can be applied to the solution described here is shown in FIG. In particular, the movement of the mobile node 100 (represented by the cross 300) causes the
まず、モバイルIPv6により与えられるように、移動ノード100は、新しい現在の位置(すなわち新しいCoA)を示すバインディング・アップデートのメッセージ150をそれ自身のホームエージェント114に送る。
First, as given by Mobile IPv6, the
それから、移動ノード100は、その対応ノード130の一つとルート最適化方式にて通信するために、リターン・ルータビリティ手順を開始できる。
The
このために、移動ノード100は次の2つのメッセージを同時に送る。
- Home Test Initのメッセージ200が双方向トンネル方式にて対応ノード130に送られる。したがって、メッセージ200はホームエージェント114にアドレス指定された第2のメッセージにカプセル化される。このことは、対応ノード130に到達する前に、前記メッセージ200がホームエージェント114に到達することを意味する。
- Care of Test Initのメッセージ202が、ホームネットワーク112を通ることなく、対応ノード130に直接送られる。
For this purpose, the
-The Home
A Care of
バインディング・アップデートメッセージ150を受信すると、ホームエージェント1
14はそのバインディング・キャッシュ170中に移動ノード100の新しい位置を登録し、(ネットワーク管理者により定められたポリシーに基づいて)移動ノード100がその現在の位置からルート最適化方式にて通信することを許可されているか否かを検証する。
When the
14 registers the new location of the
このチェックは様々な方法で行なうことができる。 This check can be done in various ways.
例えば、ホームエージェント114は、ルート最適化方式での通信を可能にする(又は明確に禁止する)ネットワークプレフィックスのリストを含んだテーブルを保持できる。このテーブルは、各ユーザーに特有であり得る(例えば、サービスプロファイルに従って、一部のユーザーはまたあらゆるネットワークからルート最適化方式を用いることが許可され得る)。
For example, the
別法として、ホームエージェント114は、認証サーバに存在する情報を分析して、ユーザーが既知のネットワーク(すなわちローミング協定が存在するネットワーク)からアクセスしているか否かを検証することもできる。
Alternatively, the
前者の場合、ユーザーのサービスプロファイルに基づき、ユーザーのアクセス元のネットワーク/オペレータのアイデンティティを考慮して、ルート最適化手順を許可するか否かを決定することができる。 In the former case, based on the user's service profile, it is possible to determine whether to allow the route optimization procedure in consideration of the identity of the network / operator from which the user is accessing.
代わりに、後者の場合、オペレータは、ルート最適化方式の通信を無条件に許可するか、又はユーザーのサービスプロファイルを考慮してケースバイケースでそれらを判断するかを決めることができる。 Instead, in the latter case, the operator can decide whether to allow route-optimized communication unconditionally or to determine them on a case-by-case basis considering the user's service profile.
移動ノードがその現在の位置からルート最適化にて通信することを許可されると、手順は、バインディング・アクノリッジメントメッセージ210の移動ノードへの伝送にて終了する。ルート最適化通信が可能にされたことを移動ノードに知らせるのに用いられる追加のビット(図9において250で示される)が存在しているので、前記メッセージのフォーマットは、モバイルIPv6により想定されるフォーマットとは異なる。
If the mobile node is allowed to communicate in route optimization from its current location, the procedure ends with the transmission of the
追加のビット250が1に設定されると、ルート最適化方式が可能にされ、0に設定されると、ルート最適化方式が不能にされる。
When the
移動ノードがルート最適化方式にて通信することを許可されていない場合には、ホームエージェントは下記2つの操作を実行する。すなわち、
- 移動ノードにバインディング・アクノリッジメントメッセージを送り、アクセスされているネットワーク内ではルート最適化が可能にされていないことを通知する。
- 対応ノードに向けて転送することを禁止するため、移動ノード100により送られたHome Test Init(HoTI)メッセージにフィルタリングポリシーを適用する。このように、リターン・ルータビリティ手順の完了を阻止して、移動ノードが双方向トンネル方式にて通信し続けることを強制する。
When the mobile node is not permitted to communicate in the route optimization method, the home agent performs the following two operations. That is,
-Sends a binding acknowledgment message to the mobile node, notifying that route optimization is not enabled in the accessed network.
-Apply a filtering policy to the Home Test Init (HoTI) message sent by the
図8に記載の手順は所定の時間間隔で繰り返すことができ、よって、必要ならホームエージェント114は、定められたレート/費用請求の計画を条件としてルート最適化でのセッション継続を行なうことができる。
The procedure described in FIG. 8 can be repeated at predetermined time intervals so that, if necessary, the
図10は、移動ノード100により双方向トンネル方式にてホームエージェント114に送られるHome Test Init(HoTI)メッセージのフォーマットを示す。
FIG. 10 shows a format of a Home Test Init (HoTI) message sent from the
302及び304で示されたフィールドは、それぞれIPパケットのソースアドレス及び宛先アドレスを表し、ここで、HoTIメッセージはカプセル化されてホームエージェントの通過を強制される。 The fields indicated by 302 and 304 represent the source address and destination address of the IP packet, respectively, where the HoTI message is encapsulated and forced through the home agent.
フィールド302は移動ノードの気付アドレスを含み、フィールド304はホームエージェントアドレスを含む。
306及び308で示された後続のフィールドは、それぞれHoTIメッセージ自体のソースアドレス及び宛先アドレスを表す。フィールド306は移動ノード100のホームアドレスを含み、フィールド308は対応ノード130のアドレスを含む。
The subsequent fields indicated at 306 and 308 represent the source address and destination address of the HoTI message itself, respectively.
フィールド310及び312は、モバイルIPv6規格に規定されているように、移動性ヘッダーの形式にてコード化されたメッセージの情報内容を表す。特に、フィールド310は、交換されているメッセージの種類の指示、すなわち移動性ヘッダータイプを含む。フィールド310の内容から、当該メッセージがHoTIメッセージであるか、又はモバイルIPv6規格により想定される異なるシグナリングメッセージであるかを理解できる。
結局、符号314はホームエージェントHAに存在するフィルターを示し、これは、移動ノード100がその現在の位置からルート最適化方式にて通信することが許可されていない場合に、移動ノード100により生成されたHoTIメッセージを選択的に阻止する。フィルター314はフィールド302、306及び310に作用する。
Eventually,
フィルター314は、移動性ヘッダータイプ310(それからパケットが実際にHoTIメッセージであるか否かを理解できる)を含めて、パケットの外部ヘッダー302と内部ヘッダー306の両方を検査することが分かる。
It can be seen that the
いったん移動ノードがルート最適化方式での通信が禁止されていることを知らせるバインディング・アクノリッジメントメッセージを受信すると、HoTI及びCoTIメッセージの送信を中止すべきである。 Once the mobile node receives a binding acknowledgment message that informs it that communication in the route optimization scheme is prohibited, it should stop sending HoTI and CoTI messages.
このような挙動は任意であり、いずれにしてもHoTIメッセージが対応ノード130に到達する前にホームエージェント114によって阻止されるので、この手順の有効性に影響を与えない。とにかく、そのようにして、移動ノード100はネットワーク上に無用なシグナリングトラヒックを送出することを回避し、よって、それ自身の帯域幅と処理資源を最適化する。
Such behavior is arbitrary and in any case does not affect the effectiveness of this procedure because the HoTI message is blocked by the
ルート最適化を制御するための上記手順は、
- 移動ノードの移動を管理するためのモバイルIPv6プロトコル;
- 双方向トンネルからルート最適化への移行を管理するためのリターン・ルータビリティ手順、
の使用を特徴とする特定のシナリオを詳細に考慮して設定された。
The above procedure for controlling route optimization is:
-Mobile IPv6 protocol for managing the movement of mobile nodes;
-Return routability procedures to manage the transition from bidirectional tunnel to route optimization,
Specific scenarios characterized by the use of were set up in detail.
しかし、本発明が基礎にする機構は下記の状況に拡張できる。
- 双方向トンネルからルート最適化への移行が、ホームエージェントを介してルーティングされた1以上のシグナリングメッセージの交換に基づいて、リターン・ルータビリティとは異なる手順を介して管理される。
- 移動ノードの移動が、異なるプロトコル(例えば、モバイルIPv4プロトコル、rfc3344参照)を用いることにより管理され、その際、双方向トンネルからルート最適化への移行は、上記記載の手順(リターン・ルータビリティ)に対して同一又は類似の特徴を有する等価なシグナリング手順の使用により実現される。
However, the mechanism on which the present invention is based can be extended to the following situations.
-The transition from bidirectional tunnel to route optimization is managed through a procedure different from return routability based on the exchange of one or more signaling messages routed via the home agent.
-The movement of the mobile node is managed by using a different protocol (eg mobile IPv4 protocol, see rfc3344), in which case the transition from bidirectional tunnel to route optimization is the procedure described above (return routability) ) By using equivalent signaling procedures with the same or similar characteristics.
結果として、本発明の原理を変えずに、その態様の詳細及び態様の形態を、非制限的な例として説明してきたことに対して、特許請求の範囲に記載のような本発明の範囲から逸脱することなく相当変えることができる。 As a result, without changing the principles of the invention, the details of the embodiments and the forms of the embodiments have been described by way of non-limiting examples, but from the scope of the invention as set forth in the claims. Substantial changes can be made without departing.
100…移動ノード
102…通信セッション
104…アクセスネットワーク
106、108、110…別のネットワーク
112…プロバイダのネットワーク
114…ホームエージェント
116…相互接続ネットワーク
118…別のプロバイダのネットワーク
130…対応ノード
DESCRIPTION OF
Claims (24)
前記移動ノードが、前記対応ノードとの前記ホーム・エージェントを介さない通信を開始するときに、第1のメッセージを前記ホーム・エージェントに送り、第2のメッセージを前記対応ノードに送るステップと、
前記ホーム・エージェントが、前記第1のメッセージを受けたときに、前記移動ノードの前記アドレスによって示された前記アクセス・ネットワークが特定のネットワークである場合には前記第1のメッセージを前記対応ノードに転送し、それによって前記移動ノートと前記対応ノードとの間の前記ホーム・エージェントを介さない通信を許可するステップであって、前記ホーム・エージェントは前記アクセス・ネットワークが前記特定のネットワークでない場合には前記第1のメッセージを転送しない、ステップと、
前記対応ノードが、前記第1のメッセージ及び前記第2のメッセージに応答するステップであって、前記移動ノードが前記対応ノードからの前記第1のメッセージ及び前記第2のメッセージに対する応答の両方を受けたときに、前記移動ノードと前記対応ノードとの間の前記ホーム・エージェントを介さない通信が可能となる、ステップと
を含む、方法。 A method for controlling the routing of traffic between the network and the mobile node and the correspondent node, wherein the network further includes a home agent, the mobile node have a address indicating the access network to which the mobile node connects and the home agent stores the address of the mobile node, the method comprising:
Sending a first message to the home agent and sending a second message to the corresponding node when the mobile node initiates communication with the corresponding node without passing through the home agent;
When the home agent receives the first message, if the access network indicated by the address of the mobile node is a specific network, the first message is sent to the corresponding node. Forwarding, thereby allowing communication between the mobile note and the corresponding node without passing through the home agent, the home agent if the access network is not the specific network Not forwarding the first message; and
The corresponding node responding to the first message and the second message, wherein the mobile node receives both a response to the first message and the second message from the corresponding node; when the, the communication not via the home agent becomes possible between the mobile node and the corresponding node, comprising the <br/> step method.
前記ホーム・エージェント(114)によって前記第2オペレーションモードにて動作することの前記移動ノード(100)の許可を所与の間隔にて選択的にチェックするステップと、
前記移動ノード(100)の前記第2オペレーションモードでの動作の継続を、定められたレート又は費用請求の計画の適用に拘束させるステップと
を含む、請求項1に記載の方法。 The network includes a network of providers to which the mobile node and the home agent are associated, communication between the mobile node and the corresponding node not via the home agent corresponds to a second operation mode, and The method is
Selectively checking the mobile node (100) permission to operate in the second operation mode by the home agent (114) at given intervals ;
The continuation of operation in the second operation mode includes a step of restraining the application of planning a defined rate or billing the <br/>, method according to claim 1 of the mobile node (100).
前記ホーム・エージェント(114)にて移動ノード(100)の現在の位置を登録するステップ
を含む、請求項1に記載の方法。 The network includes a network of providers associated with the mobile node and the home agent, the method comprising:
Including steps <br/> to register the current location of the mobile node (100) in said home agent (114), The method of claim 1.
前記第2オペレーションモードが前記対応ノードが関連する別のネットワーク上で可能にされていないことを通知するメッセージを移動ノード(100)に送るステップと、
前記移動ノード(100)により前記対応ノード(130)に向けて送出されるメッセージにフィルタリングポリシーを適用するステップと、
のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。 Communication between the mobile node and the corresponding node not via the home agent corresponds to a second operation mode, and the method is such that the mobile node (100) communicates in the second operation mode. Is not allowed,
Sending a message to the mobile node (100) notifying that the second mode of operation is not enabled on another network with which the corresponding node is associated ;
Applying a filtering policies to messages sent toward the corresponding node (130) by said mobile node (100),
Comprising at least one A method according to claim 1 of the.
前記第2オペレーションモードにて動作することの前記移動ノード(100)の許可を所定の間隔にて選択的にチェックし、かつ
定められたレート又は費用請求の計画を条件として、前記第2のオペレーションでの前記移動ノード(100)の動作を継続する
ように構成された、請求項12に記載のホーム・エージェント。 The network includes a network of providers to which the mobile node and the home agent are associated, communication between the mobile node and the corresponding node not via the home agent corresponds to a second operation mode, and Home agent (114),
Subject to planning before Symbol the authorization of the mobile node (100) of the work in the second operation mode selectively checking at given intervals, and a defined rate or billing, the second the operation of the mobile node (100) configured to that <br/> so continue, the home agent of claim 12 in operation.
前記移動ノード(100)の現在の位置を登録する
ように構成された、請求項12に記載のホーム・エージェント。 The network includes a network of providers to which the mobile node and the home agent are associated, and the home agent (114) includes :
Current position configured <br/> so to register, the home agent according to claim 12, wherein said mobile node (100).
前記第2オペレーションモードが前記対応ノードが関連する別のネットワークにおいて可能にされていないことを通知するメッセージを前記移動ノード(100)に送るステップと、
前記移動ノード(100)により前記対応ノード(130)に向けて送られるメッセージにフィルタリングポリシーを適用するステップと
のうちの少なくとも1つを遂行するよう構成された、請求項12に記載のホーム・エージェント。 The network includes a network of providers to which the mobile node and the home agent are associated, communication between the mobile node and the corresponding node not via the home agent corresponds to a second operation mode, and when the mobile node (100) is not authorized to communicate in said second operation mode, before Symbol home agent (114),
Sending a message to notify that the second operation mode is not enabled in another network to which the correspondent node is associated with the mobile node (100),
Configured to perform at least one of <br/> and applying filtering policies to messages sent toward the corresponding node (130) by said mobile node (100), according to claim 12 Home agent .
A loadable program in the memory of at least one electronic computer, comprising software code portions for performing the method according to any one of claims 1 to 11 programs.
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